煤层底板邻近层走向长孔抽放瓦斯技术在回采工作面的应用.pdf

往薜技 术 协 作 信 息 煤层底板邻近层走 向长孔抽放 瓦斯技术在 回采工作 面的应 用 ●李凤 宝李 利 刚 鸡西市碱场煤矿一井东一采区4 ≠ ≠ 层右～走向回采工作面为该 区东一采区4 ≠ ≠ 层首采工作面，根据准备巷道掘进时该层瓦斯涌出 量为 2 ． 8 m／ mi n ， 但回采邻近煤层 3 ≠ ≠ A B 层右一走向面时， 瓦斯涌 出量 达到 5 2 m／ mi n ， 3 ≠ ≠ 层 与 4 ≠ ≠ 层层 间早期 为 3 3 m。可 采层 以下 5 0 m范围内为煤层底板活跃压带，因此在回采 4 ≠ ≠ 层时必须考虑下 邻近层 3 ≠ ≠ 瓦斯将大量涌入到 4 ≠ ≠ 层回采工作面， 势必造成工作面瓦 斯超限而威胁安全生产等问题。所以采用何种方法抽放瓦斯能够提 高抽放效果，达到采面瓦斯治理的目的，是摆在我们面前的首要问 题 。 ～ 、工作面概况 东一采区4 ≠ ≠ 层右一走向回采工作面为高档普采工作面，走向 长 6 0 0 m， 倾斜长 1 3 0 m， 煤层倾角 8 o煤层厚度 0 ． 7 m一0 ． 9 4 m、 平均 0 ． 8 m、 采高 1 ． 0 。煤尘具有爆炸性 ， 4 ≠ ≠ 层底板与 3 C层层间， 以细砂 岩 、 页岩 为主 ， 其距 3 C层顶板 2 ． 8 5 m 夹有 一层 厚为 0 ． 6 5 m薄煤 ， 预 计该面 回采时瓦斯涌出量 2 5 m／ m i n 。 二、 抽放方式的确定 经过与矿有关人员多次深入现场调查， 研究论证初步确定该面 瓦斯抽放方法采用两种 1 ． 采用上巷高位钻孔对上邻近层及本层释放的高浓度瓦斯进行 抽放， 该方法在此不多加以叙述 。 2 ． 采用下邻近层瓦斯抽放。 方案一 在 3 ≠ ≠ 层 中施工底板瓦斯巷。 优点 巷道断面积大 与钻孔相比 ， S I5 瓦斯巷与围岩， 接触 面积大， 瓦斯涌入量大， 抽放阻力小， 浓度较平稳。 缺点 1 ． 巷道施工成本较高 7 8 0 ／ m。6 5 0 7 8 0 、 5 0多万元。 2 ． 巷道施工工期长， 按月进 1 5 0 m， 需 4 ． 4 个月。 根据上述方案优缺点可以看出，虽然该方案在抽放效果上相对 钻孔好一些外，因施工工期较长对该面回采时抽放投入时间上已经 接续不上 从施工至开始抽放时间为 2 个月 加之施工成本较高， 为 此该方案不予采用。 方案二 底板邻近层水平长孔。 考虑回采抽放时间，并根据该面现场实际情况，经考察选定在 3 C水仓联络川内施工 5 个大径水平钻孔，施工工期只需 1 ． 5 个月。 其成本为 1 2 万元。 所以最后确定采用方案二， “ 底板邻近层走向大径 水平钻孔” 抽放。 三、 钻孔布置方式及抽 放机理 1 ． 钻孔布置方式。 钻场决定在东一采区 3 C水仓联络川内，开孔布置在 3 C层顶 板。 3 C层距 3 ≠ ≠ A B 层层间距为2 m 沿工作面走向呈扇形布置， 共布置钻孔 5 个， 设计孔长 3 0 0 m， 孔径 2 0 0 mm， 终孔距回采工作面 切眼 1 0 0 米， 距 4 ≠ ≠ 底板 5 m， 实际孔深最长 3 2 7 m最短 3 0 0 m， 孔径为 2 0 0 mm。钻孔施工选用 MK D- 5 S型全液压钻机开孔采用 9 4 mm， 金 刚石无心钻头 ， 扩孔 采用 1 5 3 mm， 2 0 0 m m， 胎芯钻 头 ， 连续扩 孔 互程 技 术 两遍 ， 钻杆采用 7 3 mm六棱型钻杆 。 2 ． 抽放机理。 当 4 ≠ ≠ 层右一工作面回采时工作面水平投影推至钻孔附近时， 在受采动影响4 ≠ ≠ 层及上， 下邻近层发生应力变化， 开始卸压， 本层 及邻近层瓦斯开始大量涌出， 此时下邻近层 3 A B 3 C层的涌出 瓦斯大部分通过钻孔抽出，从而阻止下邻近层瓦斯进入到 4 ≠ ≠ 层回 采工作面， 达到了降低 4 ≠ ≠ 层回采工作面瓦斯涌出量的目的。 四、 钻孔参数的确定 底板走向钻孔抽放实际是通过钻孔将底板裂隙带中的瓦斯抽 出， 相当于底板瓦斯巷从而解决底板邻近层瓦斯涌出造成工作面 上隅角及回风瓦斯超限问题 。 1 ． 钻场内钻孔个数的确定。 钻场选定在 3 c 水仓联络川内，因空间尺寸原因钻孔确定为 5 个 。 2 ． 钻孔间距。 开孔间距与终孔间距 ； 开孔间距过小、 容易造成串孔、 且影响封 孔质量， 降低抽放效果。 所以钻孔开孔间距取 0 ． 6 m， 终孔间距过小将 出现钻孔抽放重叠影响区域 ， 降低钻孔抽放使用效率， 终孔间距过大 将出现钻孔抽放影响范围之间存在非影响区域， 降低抽放率， 且非影 响区域的瓦斯将流入通风风 流中， 为此根 据临近层卸压抽放 ， 钻孔抽 放半径一般为 5 m～1 5 m所以终孔间距确定为 1 0 m～1 5 m。 3 ． 钻孔， 终孔距开采层底板距离。 开采层底板卸压活跃范围一般在垂深 5 0 m左右 ， 其最活跃区域 在 0 m～1 0 m， 为此终孔距开采层底板距离选定在5 m。 4 ． 钻孔长度的确定 。 钻场至采空区切眼走向水平投影距离为 4 0 0 m。 钻孔应施工至采 面初次来压前的位置， 但因MKD ～5 s 钻机， 设计施工孔长为3 0 0 m。 所 以设计钻孔长度为 3 0 0 m。 五、 抽放效果 通过对东一采区4 ≠ ≠ 右一面底板走向钻孔的实际观测，钻孔抽 放瓦斯量为 4 ． 5 m／ m i n ～1 l m／ m i n ， 平均 7 ． 8 m／ mi n ， 单孔抽放瓦斯量 为 0 ． 1 m／ mi n ～3 m／ mi n 、 平均 1 ． 9 m／ mi n ， 抽放瓦斯浓度 1 5 ％～8 2 ％。 抽 放率平均达到 6 1 ％。 最大时可达到 8 6 ％。 通过底板临近层走向大径长 孔抽放瓦斯技术的应用， 明显地减少了该工作面风排瓦斯量， 杜绝了 瓦斯超限， 使工作面回风瓦斯浓度降至0 ． 2 ％～0 ． 3 ％。上隅角瓦斯浓 度降至0 ． 2 5 ％一 0 ． 4 ％。确保工作面安全回采 ， 实现了工作面的高产、 稳产。 六、 结论 通过东一 4 ≠ ≠ 右一工作面底板邻近走向长孔抽放瓦斯技术的成 功应用， 为碱场矿瓦斯治理提供了一条有效的途径和方法， 以该钻孔 的各项技术参数为以后 4 ≠ ≠ 及其它煤层采用底板临近层走向钻孔抽 放瓦斯提供有价值的参考数据。 作者李凤宝的单位为鸡西市麻山区安全生产监督管理局 9 4 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全